#pragma once

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <string>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <unistd.h>
#include "Comm.hpp"

// 常量定义
const int gdefaultid = -1;  // 默认共享内存ID
const int gsize = 4096;      // 默认共享内存大小（字节）
const std::string pathname = ".";  // 生成共享内存的路径名
const int projid = 0x3f;    // 生成共享内存的项目ID
const int gmode = 0666;      // 权限（读写权限）

#define CREATER "creater"  // 创建者
#define USER "user"        // 使用者

// Shm类，封装了共享内存操作
class Shm
{
private:
    // 创建共享内存帮助函数
    void CreateHelper(int flg)
    {
        // 打印生成的共享内存key
        printf("key: 0x%x\n", _key);
        
        // 创建共享内存段，传入标志位（创建新共享内存段）
        _shmid = shmget(_key, _size, flg);
        if(_shmid < 0)  // 如果失败，打印错误并退出
            ERR_EXIT("shmget");
        
        printf("shmid: %d\n", _shmid);
    }

    // 创建共享内存（带IPC_CREAT和IPC_EXCL标志，确保是新建共享内存段）
    void Create()
    {
        CreateHelper(IPC_CREAT | IPC_EXCL | gmode);
    }

    // 获取共享内存（如果共享内存已存在，只是打开它）
    void Get()
    {
        CreateHelper(IPC_CREAT);  // 不设置IPC_EXCL，允许打开已存在的共享内存
    }

    // 附加共享内存（将共享内存映射到进程地址空间）
    void Attach()
    {
        // 将共享内存映射到虚拟地址空间
        _start_mem = shmat(_shmid, nullptr, 0);
        if((long long)_start_mem < 0)  // 如果映射失败，打印错误并退出
            ERR_EXIT("shmat");
        
        printf("attach success\n");
    }

    // 解除共享内存的映射
    void Detach()
    {
        int n = shmdt(_start_mem);  // 从进程地址空间解除共享内存映射
        if(n == 0)
            printf("detach success\n");  // 如果成功，打印成功信息
    }

    // 销毁共享内存（仅限创建者）
    void Destory()
    {
        Detach();  // 先解除映射
        if(_usertype == CREATER)  // 仅当用户是创建者时，才删除共享内存
        {
            int n = shmctl(_shmid, IPC_RMID, nullptr);  // 删除共享内存
            if(n > 0)
                printf("shmctl delete shm: %d success!\n", _shmid);  // 删除成功
            else
                ERR_EXIT("shmctl");  // 如果删除失败，打印错误并退出
        }
    }

public:
    // 构造函数，创建或获取共享内存，且附加共享内存
    Shm(const std::string& pathname, int projid, const std::string& usertype)
        : _shmid(gdefaultid)  // 默认共享内存ID为-1
        , _size(gsize)        // 默认共享内存大小为4096字节
        , _start_mem(nullptr) // 默认共享内存起始地址为空
        , _usertype(usertype) // 用户类型（"creater" 或 "user"）
    {
        // 生成共享内存的唯一key
        _key = ftok(pathname.c_str(), projid);
        if(_key < 0)  // 如果生成key失败，打印错误并退出
            ERR_EXIT("ftok");
        
        // 根据用户类型选择创建或获取共享内存
        if(_usertype == CREATER)
            Create();  // 创建共享内存
        else if(_usertype == USER)
            Get();     // 获取已存在的共享内存
        
        Attach();  // 将共享内存映射到进程地址空间
    }

    // 获取共享内存的虚拟地址
    void* VirtualAddr()
    {
        printf("VirtualAddr: %p\n", _start_mem);
        return _start_mem;
    }

    // 获取共享内存的大小
    int size()
    {
        return _size;
    }

    // 获取共享内存的属性（如大小、key等）
    void Attr()
    {
        struct shmid_ds ds;
        int n = shmctl(_shmid, IPC_STAT, &ds);  // 获取共享内存的状态
        printf("shm_segsz: %ld\n", ds.shm_segsz);  // 输出共享内存的大小
        printf("key: 0x%x\n", ds.shm_perm.__key);  // 输出共享内存的key
    }

    // 析构函数，销毁共享内存（仅限创建者）
    ~Shm()
    {
        std::cout << _usertype << std::endl;  // 输出用户类型
        if(_usertype == CREATER)  // 只有创建者才销毁共享内存
            Destory();
    }

private:
    int _shmid;      // 共享内存标识符
    key_t _key;      // 共享内存的key（由ftok生成）
    int _size;       // 共享内存大小
    void* _start_mem;  // 共享内存的起始地址（映射到进程地址空间）
    std::string _usertype;  // 用户类型（创建者或使用者）
};